Προέλευση της ζωής: Θεωρίες και πειραματικές προσεγγίσεις. Εναλλακτικές μορφές ζωής σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες.

The origin of life: Theories and experimental approaches. Alternative kinds of life under extreme environmental conditions. (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Αρβανίτης, Ιωάννης
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 16 Σεπτεμβρίου 2017 [2017-09-16]
  5. Ελληνικά
  6. 108
  7. Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος
  8. Σκορίλας, Ανδρέας | Σίδερης, Διαμάντης
  9. Προέλευση | Origin | Ζωή | Life | Εξέλιξη | Evolution | Αυτόματη γένεση | Spontaneous generation | Αρχαία | Archaea | Κόσμος του RNA | RNA world
  10. 29
  11. 90
  12. ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1: Ο Αναξίμανδρος από τη Μίλητο, πρόδρομος της εξελικτικής θεωρίας (http://www.ancient.eu/Anaximander/) Εικόνα 2: O Francesco Redi αμφισβήτησε της θεωρία της αυτόματης γένεσης http://www.europinione.it/francesco-redi-fondatore-parassitologia/ Εικόνα 3: Ο Stanley Miller στο εργαστήριό του https://www.wired.com/2011/03/sulfur-prebiotic-soup/ Εικόνα 4: Η Μεγάλη Έκρηξη http://lewebpedagogique.com/arnaud/tag/big-bang/ Εικόνα 5: Σχέδιο της πειραματικής διάταξης του Miller για τον σχηματισμό προβιοτικών μορίων http://www.indiana.edu/~geol105b/1425chap10.htm Εικόνα 6: H Dr Sara Russell κρατώντας στο χέρι ένα θραύσμα του μετεωρίτη Murchison http://www.nhm.ac.uk/our-science/departments-and-staff/staff-directory/sara-russell.html Εικόνα 7: Μόριο RNA αποτελούμενο από τέσσερα μονομερή: Α=αδενίνη, G=γουανίνη, U=ουρακιλη, C=κυτοσίνη http://www.chem.ucla.edu/~harding/IGOC/R/rna.html Εικόνα 8: Hammerhead: το απλούστερο από τα γνωστά ριβοένζυμα 6 https://www-ssrl.slac.stanford.edu/research/highlights_archive/ribozyme.html Εικόνα 9: Δομή ριβοσώματος και λειτουργία της πρωτεϊνοσύνθεσης https://micro.magnet.fsu.edu/cells/ribosomes/ribosomes.html Εικόνα 10: Δομή των βασικών μορίων της ζωής DNA και RNA, που δείχνει τη συγγένειά τους http://www.diffen.com/difference/DNA_vs_RNA Εικόνα 11: Ένα συσσωμάτωμα που διαχωρίζεται http://www.yourarticlelibrary.com/biology/origin-of-life-chemical-evolution-formation-of-primitive-life-and-its-evolution-theories/27304/ Εικόνα 12: Πρωτεϊνοειδείς μικροσφαίρες http://www.unm.edu/~hdelaney/lifeprogress.html Εικόνα 13: Διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/biological-macromolecules-3/lipids-55/phospholipids-300-11433/ Εικόνα 14: Προκαρυωτικό και ευκαρυωτικό κύτταρο http://csls-text.c.u-tokyo.ac.jp/active/05_01.html Εικόνα 15: Τα μόρια του DNA και του RNA http://www.diffen.com/difference/DNA_vs_RNA : Εικόνα 16: A warm little pond… 7 Εικόνα 17: Το φυλογενετικό δένδρο της εξέλιξης, Madigan – Martinko – Parker 2007 εικονα 13.1. Εικόνα 18: Μεθανιογόνα αρχαία http://www.yalescientific.org/2015/03/rewriting-life-how-changing-the-genetic-code-changes-everything-else/ Εικόνα 19: Ακραία θερμόφιλα σε θερμοπίδακα στη Νεβάδα των Η.Π.Α. https://speakzeasy.wordpress.com/tag/nevada/ Εικόνα 20: Το σύγχρονο δένδρο της εξέλιξης https:// Domain_(biology)#/media/File:Two_domain_tree.png
  13. Ροδάκης, Γ.Κ. Εξέλιξη Γ΄τόμος Γενετικής , Πάτρα 2001
    • ΠΕΡΙΛΗΨΗ Προέλευση της ζωής: Θεωρίες και πειραματικές προσεγγίσεις- Εναλλακτικές μορφές ζωής σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες Η προέλευση της ζωής είναι ένα ερώτημα που απασχολεί τον άνθρωπο εδώ και χιλιάδες χρόνια. Οι πρώτες απόπειρες απάντησης όπως είναι αναμενόμενο διατυπώθηκαν θεωρητικά και βασιζόμενες σε καθημερινές παρατηρήσεις χωρίς πειραματικό έλεγχο. Έτσι για μεγάλο χρονικό διάστημα οι άνθρωποι πίστευαν ότι οι οργανισμοί γεννιούνται αυτόματα μέσα από την άβια ύλη. Η αντίληψη της αυτόματης γένεσης των οργανισμών προέρχεται απευθείας από τους αρχαίους Έλληνες και κυρίως τον Αριστοτέλη. Λόγω του ότι η Δυτική Επιστήμη και η κοσμοθεωρία της βασίστηκε για εκατοντάδες χρόνια στην Αριστοτελική αντίληψη η θεωρία της αυτόματης γένεσης ήταν αποδεκτή μέχρι πριν από δυο αιώνες περίπου. Η κατάσταση άρχισε να αλλάζει με την εφαρμογή πειραμάτων από σπουδαίους πειραματιστές, οι οποίοι απέδειξαν ότι οι οργανισμοί δεν δημιουργούνται αυτόματα από την άβια ύλη, αλλά από προϋπάρχοντες οργανισμούς. Οι νέες απόψεις δεν έγιναν εύκολα αποδεκτές αλλά η χαριστική βολή δόθηκε από τα εξαιρετικά πειράματα του Louis Pasteur στα τέλη της δεκαετίας του 1850, τα οποία έδωσαν το οριστικό τέλος στην θεωρία της αυτόματης γένεσης. Η θεωρία της εξέλιξης των οργανισμών μέσω της φυσικής επιλογής, που διατυπώθηκε στα μέσα του 19ου αιώνα από τον Charles Darwin και τον Alfred Russel Wallace, παρόλο που δεν έκανε νύξη για το πώς δημιουργήθηκε η ζωή αποτέλεσε ένα ισχυρό έρεισμα για τις θεωρίες που αναπτύχθηκαν σχετικά με την προέλευση της ζωής. Στα μέσα του 20ου αιώνα και με το πείραμα των Miller – Urey εγκαινιάζεται η φυσικοχημική αντίληψη της προέλευσης της ζωής. Λίγο αργότερα η ανακάλυψη των Αρχαίων από τον Carl Woese, αλλά και ευρήματα τα οποία αποδεικνύουν τον σχηματισμό οργανικών μορίων σε συμπαντική κλίμακα δείχνουν τον δρόμο για μια νέα θεώρηση του φαινομένου της ζωής. Η ζωή ως μια ιδιαίτερη κατάσταση της ύλης φαίνεται να υπακούει στους φυσικοχημικούς νόμους μέσα από βιολογικές διεργασίες, η λειτουργία των οποίων σε ένα βαθύτερο επίπεδο μας διαφεύγει προς το παρόν. Πάντως το μέλλον της έρευνας στον τομέα της προέλευσης της ζωής παρά τις αντικειμενικές δυσκολίες του θέματος είναι αισιόδοξο, καθώς σπουδαίοι πειραματιστές βρίσκονται κοντά στη δημιουργία αυτοαντιγραφόμενων τεχνητών μορίων που ίσως μας φέρουν πιο κοντά στην απάντηση του βασικού ερωτήματος: Τι είναι ζωή;
    • ABSTRACT The origin of life: Theories and experimental approaches. Alternative kinds of life under extreme environmental conditions The origin (emergence) of life is an inquiry which came in mankind’s thought thousand years ago and still remains as a big and important question. The first answers were stated in a theoretical base relied on observations only without any experimental proof. So for a long time everyone believed that living organisms generated spontaneously from non living matter. The perception of spontaneous generation of living organisms adopted from Western Science because of the theories about life from the Ancient Greece and specially Aristotle’s thoughts about the way that living creatures generated. The spontaneous generation was generally accepted until the beginning of the 19th century. The situation changed with fruition experiments designed by remarkable scientists who proved that living organisms do not generated spontaneously from non living matter but they always have an ancestor. The new view about the originate of living organisms wasn’t accepted in an easy way but Louis Pasteur’s excellent experiments at late 1850s gave the final defeat to the theory of spontaneous generation. The theory of evolution by means of natural selection which first stated in the middle of 19th century by Charles Darwin and Alfred Russell Wallace although didn’t say anything about the beginning of life, it used to be a strong weapon for the development theories for the origin of life. In the middle of 20th century with Miller-Urey’s experiment begins a new age for the understanding of the origin of life as physicochemical phenomenon. In 1970s the discovery of archaea by Carl Woese and in addition of the findings that prove the synthesis of organic molecules in many places in the universe show the way for a new perception for the phenomenon of life which seems to behave under the laws of physic and chemistry but in a special manner with the contribution of biological operations which they elude us in a deeper level for the present. The future of research in the origin of life is very difficult in fact but there is a lot of optimism that the abilities of remarkable experimenters with artificial selfreplicating molecules will bring science closer to the answers for the big question
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.